【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电极材料、电极材料的制造方法和全固体电池的制造方法。
技术介绍
1、日本特开2014-154407号公报公开了采用硫化物固体电解质被覆复合粒子的表面。
技术实现思路
1、以下，可将固体电解质(solid electrolyte)简称为“se”。例如，硫化物固体电解质可简称为“硫化物se”。
2、硫化物se兼具高离子传导性和优异的成型性。硫化物se适于体型全固体电池。但是，在电极中硫化物se与活性物质直接接触，从而可促进硫化物se的劣化。由于硫化物se的劣化，例如有可能使离子传导性受损。
3、为了减少硫化物se与活性物质的直接接触，提出了通过用氧化物se(例如linbo3等)被覆活性物质从而形成复合粒子。进而，为了促进复合粒子与硫化物se的界面形成，提出了用硫化物se被覆复合粒子。
4、作为采用硫化物se被覆复合粒子的方法，考虑干法和湿法。在干法中，对复合粒子的表面施加大的机械负荷。因此，氧化物se有可能剥离。通过氧化物se剥离，从而活性物质与硫化物se有可能直接接触。其结果，耐久后的电阻增加率有可能提高。
5、在湿法中，由于溶剂(液体)的存在，可减轻对复合粒子的表面施加的机械负荷。但是，在湿法中，具有氧化物se与硫化物se的界面形成难以进行的倾向。由于界面形成不充分，因此耐久后的电阻增加率有可能升高。
6、本公开的目的在于降低耐久后的电阻增加率。
7、以下，对本公开的技术的构成和作用效果进行说明。不过
8、1.电极材料具有72％以上的固体成分浓度。电极材料包含复合粒子、硫化物固体电解质和溶剂。复合粒子包含活性物质和氟化物固体电解质。氟化物固体电解质将活性物质的表面的至少一部分被覆。硫化物固体电解质附着于复合粒子。
9、上述“1”中所述的电极材料包含溶剂。即，电极材料可采用湿法制造。采用氟化物se被覆复合粒子的表面。根据本公开的新认识，，即使是湿法，氟化物se与硫化物se的界面形成也可以比较容易地进行。进而，在湿法中，氟化物se难以剥离。
10、电极材料的固体成分浓度为72％以上。由此，具有电极材料的干稠混炼(固練り)容易稳定的倾向。通过实施稳定的干稠混炼，从而可采用硫化物se致密地被覆复合粒子的表面。通过这些作用的协同，期待耐久后的电阻增加率的降低。
11、2.在上述“1”所述的电极材料中，氟化物固体电解质例如可由下述式(1)表示。
12、li6-nxmxf6…(1)
13、在上述式(1)中，x满足0＜x＜2。m为选自半金属原子和除li以外的金属原子中的至少一种。n表示m的氧化数。
14、上述式(1)的氟化物se可比较容易地与硫化物se形成界面。进而，期待该氟化物se在耐久时反应电阻的增加缓和。
15、3.在上述“2”所述的电极材料中，上述式(1)中的m可包含例如具有+4的氧化数的原子。
16、4.在上述“2”所述的电极材料中，上述式(1)中的m可包含例如具有+3的氧化数的原子。
17、5.在上述“2”所述的电极材料中，上述式(1)中的m例如可包含选自ca、mg、al、y、ti和zr中的至少一种。
18、6.上述“1”至“5”中任一项所述的电极材料例如可具有75.5～82％的固体成分浓度。
19、通过固体成分浓度为75.5～82％，从而期待电阻增加率的降低。认为干稠混炼容易稳定。
20、7.电极材料的制造方法包括下述(a)和(b)。
21、(a)准备复合粒子。
22、(b)制造包含复合粒子、硫化物固体电解质和溶剂的电极材料。
23、复合粒子包含活性物质与氟化物固体电解质。氟化物固体电解质将活性物质的表面的至少一部分被覆。电极材料具有72％以上的固体成分浓度。
24、上述(b)包括下述(b1)和(b2)。
25、(b1)将包含复合粒子、硫化物固体电解质和溶剂的混合物干稠混炼。
26、(b2)在混合物中追加溶剂。
27、将上述(b1)和(b2)交替地分别实施2次以上。
28、通过将包含复合粒子、硫化物se和溶剂的混合物干稠混炼，从而可采用硫化物se将复合粒子的表面被覆。干稠混炼中，溶剂的一部分蒸发或者溶剂被粉体吸收，从而有时溶剂变得不足。如果溶剂不足，则不能维持干稠混炼，分散可变得不充分。在上述“7”所述的制造方法中，使干稠混炼和溶剂的追加交替地重复。由此，溶剂不会不足，可使干稠混炼持续。其结果，期待采用硫化物se将复合粒子的表面致密地被覆。
29、在干稠混炼中，在混合物中所追加的溶剂的最终的量(合计量)为粉体中的吸收量、混合中的挥发量合起来的量。如果没有将溶剂分批成多次投入，而是将最终的量一齐全部投入，混合物有可能液体化。特别地，在包含氟化物se的复合粒子(粉体)的情况下，具有溶剂在粉体中的吸收延迟的倾向。因此，包含氟化物se的粉体容易液体化的倾向显著。如果混合物液体化，干稠混炼不能继续，所需的被覆处理有可能不能完成。
30、8.全固体电池的制造方法包括下述(c)和(d)。
31、(c)制造包含上述“1”至“6”中任一项所述的电极材料的电极。
32、(d)制造包含电极的全固体电池。
33、上述“8”所述的制造方法中，期待制造耐久时的电阻增加率低的全固体电池。
34、以下，对本公开的实施方式(以下可简称为“本实施方式”)和本公开的实施例(以下可简称为“本实施例”)进行说明。不过，本实施方式和本实施例并不限定本公开的技术的范围。本实施方式和本实施例在所有的方面为例示。本实施方式和本实施例为非限制性的。本公开的技术的范围包含与权利要求书的记载等同的含义和范围内的全部的变形。例如，从本实施方式和本实施例中抽出任意的构成、将它们任意地组合也是从最初就可预想到的。
35、结合附图理解关于本公开的以下详细说明，本公开的上述以及其他目的、特征、方面以及优点将变得清楚。
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1.电极材料，其具有72％以上的固体成分浓度，包含复合粒子、硫化物固体电解质和溶剂，所述复合粒子包含活性物质和氟化物固体电解质，所述氟化物固体电解质将所述活性物质的表面的至少一部分被覆，所述硫化物固体电解质附着于所述复合粒子。
2.根据权利要求1所述的电极材料，其中，所述氟化物固体电解质由式(1)表示：
3.根据权利要求2所述的电极材料，其中，在所述式(1)中，M包含具有+4的氧化数的原子。
4.根据权利要求2所述的电极材料，其中，在所述式(1)中，M包含具有+3的氧化数的原子。
5.根据权利要求2所述的电极材料，其中，在所述式(1)中，M包含选自Ca、Mg、Al、Y、Ti和Zr中的至少一种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电极材料，其具有75.5～82％的固体成分浓度。
7.电极材料的制造方法，其包括：
8.全固体电池的制造方法，其包括：(c)制造包含根据权利要求1至5中任一项所述的电极材料的电极，和(d)制造包含所述电极的全固体电池。
【技术特征摘要】
1.电极材料，其具有72％以上的固体成分浓度，包含复合粒子、硫化物固体电解质和溶剂，所述复合粒子包含活性物质和氟化物固体电解质，所述氟化物固体电解质将所述活性物质的表面的至少一部分被覆，所述硫化物固体电解质附着于所述复合粒子。
2.根据权利要求1所述的电极材料，其中，所述氟化物固体电解质由式(1)表示：
3.根据权利要求2所述的电极材料，其中，在所述式(1)中，m包含具有+4的氧化数的原子。
4.根据权利要求2所述的电极材料，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：矢部裕城，水野敬太，西尾勇祐，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：
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